電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池內阻等于開路電壓除以短路電流,容量是指鋰電池存儲電量的大小,電池容量的高低是決定鋰電池質量的緊要內容。目前,鋰電池被廣泛地運用到我們的生活中,我們要怎么樣探測鋰電池內阻和容量呢?
鋰電池容量就是指它的容納的電量,單位通常是安時、毫安時。如:鋰電池容量是500mAh,表示電池倘若工作時電流是10mA,則可繼續工作50小時。
鋰電池內阻緊要包括兩個部分,歐姆內阻和極化內阻在溫度恒定的條件下,歐姆電阻基本穩定不變,而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。歐姆電阻緊要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成,與電池的尺寸、結構、連接方式等有關。鋰電池的端電壓,指鋰電池被連接在回路中處于工作狀態時,測試到的電池正負極之間的電壓,其數值等于鋰電池電勢減去歐姆內阻占壓后,剩余的電壓值。
探測鋰電池內阻的意義:
1、廠中出廠檢驗的項目之一;組裝鋰電池包時,需選擇內阻相似的電池單元組成一組;因鋰電池的容量Ah越大,內阻就越小,因此可以依據內阻大小粗略判斷電池容量;鋰電池老化和失效后突出的表現為內阻增大,因此探測電池內阻就可以快速判斷出電池的老化程度;鋰電池包維護過程中,要常常探測各電池單元的內阻,以便把內阻增大的單元挑出來,換個好的。
鋰電池內阻探測辦法:
依據物理公式R=U/I,探測設備讓鋰電池在短時間內(一般為2~3秒)強制通過一個很大的恒定直流電流(目前一般使用40A~80A的大電流),測量此時鋰電池兩端的電壓,并按公式計算出當前的鋰電池內阻。
測量電池的開路電壓:U1電池兩端并聯一固定阻值電阻:R,進行放電;測量鋰電池放電期間電池的兩端電壓:U2;計算電池內阻:r=(U1-U2)/(U2/R),某電池開路電壓為12V,并聯一個10歐姆電阻后電壓降為10V,則該電池的內阻為:r=(U1-U2)/(U2/R)=(12-10)/(10/10)=2歐姆。
通常情況下,鋰電池的內阻r越大,聲明電池帶負載越差,大功率電池(如蓄電池)的內阻r通常都非常小。小功率電池(如9V疊層電池)的內阻通常都比較大。
因為鋰電池實際上等效于一個有源電阻,因此我們給鋰電池施加一個固定頻率和固定電流(目前一般使用1kHz頻率、50mA小電流),然后對其電壓進行采樣,經過整流、濾波等一系列解決后通過運放電路計算出該鋰電池的內阻值。交流壓降內阻測量法的鋰電池測量時間極短,一般在100毫秒左右。這種測量辦法的精確度也不錯,測量精度誤差一般在1%~2%之間。
鋰電池容量探測辦法:
鋰電池容量探測是以滿電電壓和設定的終止電壓為參數的,因為鋰電池的最低放電電壓是2.75V,所以,小于3V的電壓已經對鋰電池探測沒有意義;固定電流放電一般用多少C表示,鋰電池一般用0.5C放電進行探測。
把電池洋溢電,單只鋰電池充洋溢電后的電壓是4.2V;用萬用表使鋰電池恒流0.5C,相關于電池容量而言放電,終止電壓設定為3v;用恒流放電的時間乘以放電電流就是電池容量了;檢驗:倘若恒流放電不能達到兩個小時,那么標稱電壓就是不夠的,鋰電池就有假冒偽劣的可能性。
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